Qual é a massa da Via Láctea? É uma pergunta fácil de fazer, mas difícil de responder. Imagine uma única célula do seu corpo tentando determinar sua massa total e você terá uma ideia de como isso pode ser difícil.
Apesar dos desafios, um novo estudo calculou uma massa precisa da nossa galáxia, e é menor do que pensávamos.
Uma maneira de determinar a massa de uma galáxia é observar o que é conhecido como curva de rotação. Meça a velocidade das estrelas em uma galáxia versus a distância do centro galáctico. A velocidade com que uma estrela orbita é proporcional à quantidade de massa dentro de sua órbita, portanto, a partir da curva de rotação de uma galáxia, você pode mapear a função da massa por raio e ter uma boa ideia de sua massa total.
Medimos as curvas de rotação de várias galáxias próximas, como Andrômeda, por isso conhecemos as massas de muitas galáxias com bastante precisão.
Mas como estamos na própria Via Láctea, não temos uma boa visão das estrelas por toda a galáxia. Perto do centro da galáxia, há tanto gás e poeira que nem conseguimos ver as estrelas do outro lado.
Então, em vez disso, medimos a curva de rotação usando hidrogênio neutro, que emite luz fraca com comprimento de onda de cerca de 21 centímetros. Isto não é tão preciso quanto as medições estelares, mas nos deu uma ideia aproximada da massa da nossa galáxia.
Também observamos os movimentos dos aglomerados globulares que orbitam no halo da Via Láctea. A partir destas observações, a nossa melhor estimativa da massa da Via Láctea é de cerca de um bilião de massas solares, mais ou menos.
Este novo estudo é baseado na terceira divulgação de dados da espaçonave Gaia. Contém as posições de mais de 1,8 bilhões de estrelas e os movimentos de mais de 1,5 bilhões de estrelas.
Embora isto seja apenas uma fração dos estimados 100-400 bilhões de estrelas na nossa galáxia, é um número suficientemente grande para calcular uma curva de rotação precisa. Foi exatamente isso que a equipe fez.
A curva de rotação resultante é tão precisa que a equipe conseguiu identificar o que é conhecido como declínio Kepleriano. Esta é a região exterior da Via Láctea onde as velocidades estelares começam a diminuir aproximadamente de acordo com as leis de Kepler, uma vez que quase toda a massa da galáxia está mais próxima do centro galáctico.
O declínio Kepleriano permite à equipa estabelecer um limite superior claro para a massa da Via Láctea. O que eles descobriram foi surpreendente.
O melhor ajuste aos seus dados situou a massa em cerca de 200 bilhões de massas solares, o que representa um quinto das estimativas anteriores. O limite superior absoluto de massa da Via Láctea é de 540 bilhões, o que significa que a Via Láctea tem pelo menos metade da massa que pensávamos.
Dada a quantidade de matéria regular conhecida na galáxia, isto significa que a Via Láctea tem significativamente menos matéria escura do que pensávamos.
Traduzido por Mateus Lynniker de ScienceAlert
